آشنایی با دانشمندان بزرگ فیزیک (3)

از سال های 1900-1915

جی. جی تامسون

(1856-1940) تامسون در انگلستان متولد شد و قبل از رفتن به کالج ترینتی، در کالج اونز، مهندسی تحصیل کرد.

زمانی که او  پروفسور فیزیک بود، یکی از دانشجویانش، ارنست رادرفورد نام داشت. بزرگ ترین سهم تامسون در مطالعه ی اتم ها، مدل کیک کشمشی بود که در سال 1904 طرح ریزی کرد.

در این مدل او نشان داد که:

یک اتم از الکترون هایی تشکیل شده که با بارهای مثبتی احاطه شده اند تا بار منفی الکترون ها متعادل شود.

او الکترون ها را زمانی کشف کرد که ولتاژ بالایی را در فشار کم به گازها اعمال کرد.

رابرت میلیکان

(1868-1935) این دانشمند در آیوا متولد شد و لیسانس ادبیات و دکترای فیزیک خود را از دانشگاه کلمبیا گرفت.

در سال 1909 وی و شخصی به نام پروفسور هاروی فلچر به منظور اندازه گیری بار یک الکترون، بر روی آزمایش قطره روغن کار کردند.

میلیکان به تنهایی کار را ادامه داد تا این که در سال 1923 جایزه ی نوبل فیزیک را به دست آورد.

علاوه بر فهمیدن بار یک الکترون، او همچنین ثابت کرد که مقدار برای تمام  الکترون ها یکسان است که این موضوع منجر به ساختار اتمی الکتریسیته شد.

ارنست رادرفورد

(1871-1937) وی در زلاندنو متولد شد.

در کالج نلسون، مدرک ریاضی و فیزیک خود را گرفت. بعدها به کانادا رفت و استاد دانشگاه مک گیل شد. در 1907 آزمایش گایگر- مارسدن را انجام داد که طبیعت هسته ای اتم ها را نشان می داد.

تفسیر این آزمایش او را به ایجاد مدل رادرفورد از اتم رهنمون ساخت؛ هسته ی کوچکی با بار مثبت توسط الکترون ها احاطه شده است.

در 1919 رادرفورد نخستین کسی بود که عنصری مانند نیتروژن را به اکسیژن تبدیل کرد.

رادرفورد این آزمایش را با هانس گایگر اجرا کرد. آنها یک ورقه ی نازک از فویل طلا را با نوار دایره ای سولفید روی احاطه کردند. سپس ذرات را به ورقه طلا پرتاب کردند.

آنها میزان انحراف این ذرات برخورد کننده به ورقه طلا را اندازه گرفتند و مقدار کوچکی ذرات انحراف یافته را در زاویه های بیش تر از 19 درجه مشاهده کردند.

مدل سیاره ای :

در این مدل، تمام الکترون ها به دور هسته ی کوچکی با بار مثبت می چرخند.

این حالت، مانند چرخش سیارات به دور خورشید است.

تمام بار مثبت و بیش تر جرم اتم بایستی در هسته ی اتم متمرکز باشد.

نیلز بور

( 1885-1962) این دانشمند در دانمارک متولد شد، پدر او پروفسور فیزیولوژی بود.

وی آزمایش هایی را زیر نظر جی. جی تامسون در کالج ترینتی انجام داد و در دانشگاه منچستر، تحت نظر رادرفورد تحصیل کرد.

همچنین بور در پروژه ی منهتن در آزمایشگاه لس آلاموس کار کرد؛ وی در این کار به عنوان مشاور مطلع و وارد شناخته شد.

مدل بور- رادرفورد:

بور این مدل را مطرح کرد که الکترون هایی به دور هسته ی اتم می چرخند. وی همجنین فهمید که الکترون می تواند از یک تراز انرژی بالاتر به تراز انرژی پایین تری حرکت کند.

مدل بور هنوز هم برای توصیف بسیاری از جنبه های پدیده های فیزیکی مانند ظهور طیف مورد استفاده قرار می گیرد.

از سال های 1915-1950

ورنر هایزنبرگ

(1901-1976) ورنر یک فیزیک دان نظری آلمانی بود که در کوانتوم مکانیک، فیزیک هسته ای، نظریه ی میدان کوانتومی و فیزیک ذره ای نقش داشته است.

بعد از روی کار آمدن هیتلر در 1933 وی تحت فشار قرار گرفت و توسط SS مورد بازجویی قرار گرفت. در پروژه ی انرژی هسته ای آلمان، وی یکی از 9 مدیر ناظر بر روند تحقیق و پیشرفت پروژه بود.

هایزنبرگ، یکی از 10 دانشمند آلمانی بود که در جنگ جهانی دوم بازداشت شد و از سال 1345 تا 1346 در حبس بود.

هنگامی که آزاد شد، به منطقه ی اشغالی انگلیس برگشت. وی کشف کرد که چگونه مکانیک کوانتومی بر حسب ماتریس، فرمول بندی می شود و به همین دلیل، جایزه ی نوبل فیزیک را دریافت کرد.

در 1932 وی نتیجه گرفت که ذرات باردار، از عقب و جلوی خود، فوتون های نور بیرون می اندازند. این نتیجه، راهی برای نیروهای الکترومغناطیسی که بین ذرات عمل می کنند، فراهم ساخت.

جیمز چادویک

(1891-1974) وی در انگلستان متولد شد و در دانشگاه منچستر درس خواند.

او همچنین با هانس گایگر در سال 1913 در دانشکده فنی برلین و همچنین رادرفورد کار کرد. در طی جنگ جهانی اول در اردوگاه نظامی POW بازداشت شد؛ برای همین آزمایشگاهی در یک اصطبل به راه انداخت! بعد از جنگ جهانی اول، به انگلستان بازگشت تا با رادفورد کار کند.

طی جنگ جهانی دوم، او نیز جزئی از پروژه ی منهتن بود. در سال 1935به دلیل کشف نوترون نوبل فیزیک را از آن خود کرد.

در 1932 زمانی که وی بریلیوم را در معرض بمباران ذرات آلفا قرار داد، مشاهده کرد که تابش ناشناخته ای از خود آزاد می کند که پروتون ها را به نوبت از هسته ی دیگر مواد بیرون می انداخت.

او این اشعه ی متشکل از ذراتی با جرم تقریبا مساوی با پروتون اما بدون بار را نوترون نامید.

مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه: خدیجه آلچالانلو - تنظیم: یگانه داودی